DE2915376C2 - Container combination for the transport and storage of spent fuel elements from nuclear reactors - Google Patents
Container combination for the transport and storage of spent fuel elements from nuclear reactorsInfo
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Description
a) daß die radiale Position des Innenbehälters (1) im Außenbehälter (2) durch eine zum Boden (10) des Innenraums des Außenbehälters (2) hin verlaufende Querschnittsverjüngung (12) festgelegt ist, die durch keilförmig ausgestaltete Profile (13) auf der Innenwand (15) des Außenbehälters (2), in die entsprechende Profile (13) auf der Außenwand (14) des Innenbehälters (1) eingreifen, bewirkt wird,a) that the radial position of the inner container (1) in the outer container (2) through one to the bottom (10) of the interior of the outer container (2) set towards running cross-sectional taper (12) is, which by wedge-shaped profiles (13) on the inner wall (15) of the outer container (2), in the corresponding profiles (13) engage on the outer wall (14) of the inner container (1), is effected,
b) daß der Innenbehälter (1) im Außenbehälter (2) ohne Berührung von Innenbehälterdeckel (3) und Außenbehälterdeckel (4) mit Hilfe eines Niederhalters (6) axial fixiert ist, indem der Niederhalter (6) einerseits an seinem Umfang mit Pratzen versehen ist, die in entsprechende Aussparungen (16) des Außenbehältermantels (U) nach dem Bajonettprinzip eingreifen, und andererseits auf den Innenbehälterdeckel (3) wirkt, undb) that the inner container (1) in the outer container (2) without touching the inner container lid (3) and the outer container lid (4) is axially fixed with the aid of a hold-down device (6) by the Hold-down device (6) is provided on the one hand with claws on its circumference, which are in corresponding Recesses (16) of the outer container jacket (U) engage according to the bayonet principle, and on the other hand acts on the inner container lid (3), and
c) daß ein Spalt zwischen Außenbehälter (2) und Innenbehälter (1) im Deckelbereich durch Dichtelemente (5) so abgedichtet ist, daß beim Beladen der Behälterkombination keine Kontamination der Außenseite des Innenbehälters (1) erfolgen kann.c) that a gap between the outer container (2) and the inner container (1) in the lid area Sealing elements (5) is sealed so that no contamination when loading the container combination the outside of the inner container (1) can be done.
2. Behälterkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (13) auf der Innenwand (15) des Außenbehälters (2) hohl ausgebildet sind.2. Container combination according to claim 1, characterized in that the profiles (13) on the Inner wall (15) of the outer container (2) are hollow.
3. Behälterkombination nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) des Innenbehälters (1) so dimensioniert ist, daß er vollständig oder überwiegend auch die Abschirmung gegen Neutronenstrahlung übernimmt.3. Container combination according to claim 1 and 2, characterized in that the lid (3) of the Inner container (1) is dimensioned so that it completely or predominantly also the shield against neutron radiation.
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Die Erfindung betrifft eine Behälterkombination für den Transport und die Lagerung bestrahlter Brennelemente
aus Kernreaktoren, bestehend aus einem Außenbehälter, dessen Boden und Mantel in ihrer Dicke
so dimensioniert sind, daß sie vollständig oder überwiegend die Abschirmfunktion gegenüber Gamma-
und Neutronenstrahlen übernehmen, und aus einem aus dem Außenbehälter herausnehmbaren Innenbehälter,
welcher auch für sich allein in entsprechend ausgelegten Brennelementlagern zur Lagerung verwendbar ist,
wobei beide Behälter je einen eigenen, gegebenenfalls mehrteiligen Deckel besitzen.
Bisherige Praxis ist es, abgebrannte Brennelemente in Wasserbecken zu lagern. Das Wasser hat dabei die
•Aufgabe, die beim Zerfal' freiwerdende radioaktive Strahlung abzuschirmen, und die gleichzeitig freiwerdende
Zerfallwärme zuverlässig nach außen abzuleiten. Es sind dabei aufwendige und teure Maßnahmen
erforderlich, um die Kühlung zuverlässig zu gewährleisten. The invention relates to a container combination for the transport and storage of irradiated fuel assemblies from nuclear reactors, consisting of an outer container, the bottom and jacket of which are so dimensioned in their thickness that they completely or predominantly take over the shielding function against gamma and neutron beams, and of one the outer container removable inner container, which can also be used on its own in appropriately designed fuel assembly stores for storage, both containers each having their own, possibly multi-part cover.
The current practice has been to store spent fuel elements in water basins. The water has the • task of shielding the radioactive radiation released during the disintegration and reliably dissipating the decay heat released at the same time to the outside. Complex and expensive measures are required to ensure reliable cooling.
Daher wurden auch Überlegungen angestellt, Brennelemente trocken zu lagern. So ist z.B. bekannt, abgebrannte Brennelemente in Stahlbüchsen dicht zu verpacken, die Büchsen einzeln in Lagerschächte abgeschirmter Zellen einzusetzen und die Nachwärme der Brennelemente von der Oberfläche der Büchse mit Umgebungsluft in freier Konvektion abzuführen (DE OS 27 11 405). Ein Nachteil dieser Lagerkonzeption ist es, daß die abgebrannten Brennelemente am Lagerort aus dem Transportbehälter in die Lagerbüchse umgeladen werden müssea Während des Umladens sind die Brennelemente nicht geschützt, außerdem muß mit defekten Brennstäben gerechnet werden, so daß ein erhöhtes Risiko für Aktivitäts- und Kernbrennstofffreisetzung besteht Der Umsetzvorgang muß daher fernbedient und in einer Heißen Zelle erfolgen. Das Verschließen der Büchsen und die Dichtigkeitskontrolle können ebenfalls nur fernbedient ausgeführt werden.Therefore, considerations were also made, fuel assemblies to be stored dry. For example, it is known to seal spent fuel elements in steel cans pack, insert the cans individually in storage shafts of shielded cells and the residual heat remove the fuel elements from the surface of the liner with ambient air in free convection (DE OS 27 11 405). A disadvantage of this warehouse concept it is that the spent fuel elements at the storage location from the transport container into the storage box Must be reloaded during reloading, the fuel assemblies are not protected and must defective fuel rods can be expected, so that there is an increased risk of activity and nuclear fuel being released The transfer process must therefore be carried out remotely and in a hot cell. That Closing the cans and checking for leaks can also only be carried out remotely.
Ein weiteres Lagerkonzept ist in der US-PS 38 28 197 beschrieben. Hier werden Container mit hochradioaktivem Abfall in dickwandigen Metallbehältern mit Abschirmdeckel im Freien gelagert Auch hier ist zum Umladen der Container aus dem Transportbehälter in die Lagerabschirmung eine Heiße Zelle erforderlich. Dieses Konzept hat also die gleichen Nachteile wie das zuvor beschriebene KonzeptAnother storage concept is described in US Pat. No. 3,828,197. Here are containers with highly radioactive Waste stored outdoors in thick-walled metal containers with shielding lids A hot cell is required to reload the container from the transport container into the storage shield. This concept therefore has the same disadvantages as the concept described above
Ein weiteres Konzept sieht vor, die abgebrannten Brennelemente in dem zum Transport eingesetzten Behälter weiter zu lagern, z. B. DE-OS 27 30 729. Ein Umladen der Brennelemente am Lagerort ist hierbei nicht erforderlich. Ein Nachteil bei dieser Behälterlagerung ist jedoch, daß die teuren und aufwendigen Transportbehälter während der gesamten Lagerzeit für keine weiteren Transporte eingesetzt werden können. Dieses Lagerkonzept ist somit sehr kapitalaufwendig.Another concept provides for the spent fuel elements in the one used for transport To continue to store containers, e.g. B. DE-OS 27 30 729. A reloading of the fuel assemblies at the storage location is here not mandatory. A disadvantage of this container storage, however, is that the expensive and complex Transport containers cannot be used for any further transport during the entire storage period. This storage concept is therefore very capital-intensive.
Es werden daher auch zweiteilige Transportbehälter, bestehend aus Außen- und Innenbehälter, mehrfach beschrieben, so z. B. in der DE-PS 21 57 133 eine Behälterkombination aus einem Innenbehälter mit Abschirmwänden und -deckel für Gammastrahlen und einem als Druckbehälter ausgelegten Außenbehälter. Der Ringspalt zwischen Außen- und Innenbehälter ist mit Wasser als Medium zur Neutronenabschirmung und zur Wärmeübertragung an den Außenbehälter gefüllt. Diese Behälterkombination hat aber verschiedene Nachteile. So kann z. B. der Innenbehälter beim Beladen im Kernkraftwerk nicht im Außenbehälter bleiben, so daß die Gefahr einer Kontamination besteht. Auch die Handhabung weicht daher wesentlich gegenüber der Beladung herkömmlicher Transportbehälter ab, was zu Schwierigkeiten mit den Beladungsvorrichtungen und dem Beladungspersonal führt. Der Druckbehälter umschließt die dickwandige ^-Abschirmung und die Neutronenabschirmung. Die dickwandige Gammaabschirmung trägt zur Festigkeit nicht bei, sondern wirkt beim Umfall als zusätzlicher Lastfaktor auf den Außenbehälter.There are therefore also two-part transport containers, consisting of an outer and an inner container, multiple times described, so z. B. in DE-PS 21 57 133 with a container combination of an inner container Shielding walls and lids for gamma rays and an outer container designed as a pressure vessel. The annular gap between the outer and inner container is with water as a medium for neutron shielding and filled for heat transfer to the outer container. This container combination has different ones Disadvantage. So z. B. the inner container does not remain in the outer container when loading in the nuclear power plant, so that there is a risk of contamination. The handling therefore also differs significantly compared to the Loading of conventional transport containers, which leads to difficulties with the loading devices and the loading staff. The pressure vessel encloses the thick-walled ^ shield and the Neutron shielding. The thick-walled gamma shielding does not add to the strength, but works in the event of a fall as an additional load factor on the external container.
Zur Wärmeübertragung vom Innenbehälter zum Außenbehälter ist Wasser erforderlich. Beim störfallbedingten Verlust dieses Wassers ist die Sicherheit der Behälterkombination nicht mehr gewährleistet. AuchWater is required to transfer heat from the inner container to the outer container. In the event of an accident If this water is lost, the safety of the container combination is no longer guaranteed. Even
besteht die Gefahr der Bildung von Radiolysewasserstoff. there is a risk of the formation of radiolysis hydrogen.
Beim Einsatz des Innenbehälters als Lagerbehälter verbleibt die gesamte y-Abschirmung am Lagerbehälter. Dies gibt eine zusätzliche Belastung der Lagerstelle und -, verteuert das Lagerkonzept.When the inner container is used as a storage container, the entire y-shielding remains on the storage container. This places an additional load on the storage point and - makes the storage concept more expensive.
In der US-PS 35 75 601 wird ebenfaks eine Behälterkombination beschrieben, bestehend aus einem äußeren stoßfesten Stahlbehälter und einem mehrteiligen Abschirmeinsatz. Dieser Behälter hat außer den zuvor beschriebenen Nachteilen den weiteren Nachteil, daß der Inneneinsatz als Lagerbehälter zusätzlich an allen Stoßstellen der Abschirmteile gedichtet werden muß. Auch in der US-PS 29 35 616 wird ein mehrteiliger Behälter beschrieben. Er besteht aus äußeren miteinander verschraubten Abschirmsegmenten und einem dünnwandigen Innenbehälter. Da der Innenbehälter keinen eigenen Deckel besitzt, ist sein Einsatz als Lagerbehälter nicht möglich.In US-PS 35 75 601 is also a combination of containers described, consisting of an outer impact-resistant steel container and a multi-part shielding insert. In addition to the disadvantages described above, this container has the further disadvantage that the interior insert as a storage container must also be sealed at all joints between the shielding parts. A multi-part container is also described in US Pat. No. 2,935,616. It consists of external to one another screwed shielding segments and a thin-walled inner container. As the inner container does not have its own lid, it cannot be used as a storage container.
In der US-PS 39 82 134 wird eine Behälterkombination für den Transport und die Lagerung bestrahlter Brennelemente beschrieben, bestehend aus einem Außenbehälter und einem herausnehmbaren Innenbehälter mit jeweils einem Deckel. Diese Behälter sind axial fixiert und zwar durch eine Verschraubung. Diese Art der Fixierung besitzt jedoch bei bestimmten Anwendungen Nachteile.In US-PS 39 82 134 a combination of containers for the transport and storage of irradiated fuel assemblies, consisting of a Outer container and a removable inner container, each with a lid. These containers are axially fixed by a screw connection. However, this type of fixation has certain Applications disadvantages.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Behälterkombination für den Transport und die Lagerung bestrahlter Brennelemente aus Kernreakto- jo ren zu schaffen, bestehend aus einem Außenbehälter, dessen Boden und Mantel in ihrer Dicke so dimensioniert sind, daß sie vollständig oder überwiegend die Abschirmfunktion gegenüber Gamma- und Neutronenstrahlen übernehmen, und aus einem aus dem Außenbehälter herausnehmbaren Innenbehälter, welcher auch für sich allein in entsprechend ausgelegten Brennelementlagern zur Lagerung verwendbar ist, wobei beide Behälter je einen eigenen, gegebenenfalls mehrteiligen Deckel besitzen. Diese Behälterkombination soll eine trockene Lagerung abgebrannter Brennelemente ohne Umsetzen der Brennelemente am Lagerort in einer Lagerbüchse und ohne unnötige Raumverschwendung und Gewichtsbelastung der Lagerstelle ermöglichen, insbesondere soll eine gut bedienbare, sichere Fixierung von Innen- und Außenbehälter möglich sein und die Dichtung zwischen Innen- und Außenbehälter eine Kontamination verhindern.It was therefore an object of the present invention to provide a container combination for the transport and the Storage of irradiated fuel assemblies from nuclear reactors Ren to create, consisting of an outer container, whose bottom and jacket are so dimensioned in their thickness are that they completely or predominantly the shielding function against gamma and neutron rays take over, and from an inner container removable from the outer container, which also can be used on its own in appropriately designed fuel assembly stores for storage, with both Containers each have their own, possibly multi-part lid. This container combination should be a dry storage of spent fuel assemblies without relocating the fuel assemblies at the storage location in a Enable bearing bushing and without unnecessary waste of space and weight loading of the bearing point, in particular, an easy-to-use, secure fixation of the inner and outer container should be possible and the Seal between inner and outer container to prevent contamination.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßThis object was achieved according to the invention in that
a) die radiale Position des Innenbehälters im Außenbehälter durch eine zum Boden hin verlaufende Querschnittsverjüngung festgelegt ist, die durch keilförmig ausgestaltete Profile auf der Innenwand des Außenbehälters, in die entsprechende Profile auf der Außenwand des Innenbehälters eingreifen, bewirkt wird,a) the radial position of the inner container in the outer container by one that extends towards the bottom Cross-sectional taper is set by wedge-shaped profiles on the inner wall of the outer container, into which the corresponding profiles on the outer wall of the inner container engage, is effected
b) daß der Innenbehälter im Außenbehälter ohne Berührung von Innenbehälterdeckel und Außenbehälterdeckel mit Hilfe eines Niederhalters axial fixiert ist, indem der Niederhalter einerseits an seinem Umfang mit Pratzen versehen ist, die in entsprechende Aussparungen des Außenbehältermantels nach dem Bajonettprinzip eingreifen und andererseits auf den Innenbehälterdeckel wirkt, undb) that the inner container in the outer container without touching the inner container lid and outer container lid is axially fixed with the help of a hold-down device by the hold-down device on the one hand its circumference is provided with claws, which are in corresponding recesses in the outer container jacket intervene according to the bayonet principle and, on the other hand, act on the inner container lid, and
c) daß ein Spalt zwischen Außenbehälter undc) that a gap between the outer container and
Innenbehälter im Deckelbereich durch Dichtelemente so abgedichtet ist, daß beim Beladen der Behälterkombination keine Kontamination der .. Außenseite des Innenbehälters erfolgen kann.Inner container is sealed in the lid area by sealing elements that when loading the Container combination no contamination of the outside of the inner container can occur.
Die Abb. I bis III zeigen schematisch beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Behälterkombination, wobeiFigs. I to III show schematically exemplary embodiments of the container combination according to the invention, whereby
A b b. I ein Längsschnitt dieA b b. I made a longitudinal section the
A b b. II und III zwei Querschnitte -wiedergeben.A b b. II and III show two cross-sections.
Die Behälterkombination besteht aus einem herausnehmbaren Innenbehälter (1) mit einem Deckel (3), der gegebenenfalls aus mehreren Einzelteilen besteht, und einem Außenbehälter (2) mit einem Deckel (4). Der Boden (10) und der Mantel (11) des Außenbehälters sind in ihrer Dicke so dimensioniert, daß sie vollständig oder zumindest überwiegend die Gamma- und Neutronenstrahlung des Behälterinhalts nach außen abschirmen. Der Innenbehälter (1) ist dabei gegen den Außenbehälter (2) axial so fixiert, daß sich der Innenbehälterdeckel (3) und der Außenbehälterdeckel (4) nicht berühren. Die radiale Position des Innenbehälters (1) im Außenbehälter (2) wird durch eine zum Boden (10) verlaufende Querschnittsverjüngung (12) des Innenraumes des Außenbehälters (2) festgelegt, wobei diese Verjüngung durch entsprechend keilförmig ausgestaltete Profile (13) auf der Außenwand (14) des Innenbehälters (1) und der Innenwand (15) des Außenbehälters (2) bewirkt wird.The container combination consists of a removable inner container (1) with a lid (3), the possibly consists of several individual parts, and an outer container (2) with a lid (4). Of the The bottom (10) and the jacket (11) of the outer container are dimensioned in their thickness so that they completely or at least predominantly the gamma and neutron radiation shield the contents of the container from the outside. The inner container (1) is against the outer container (2) axially fixed in such a way that the inner container lid (3) and the outer container lid (4) do not touch. the The radial position of the inner container (1) in the outer container (2) is determined by a position that extends to the bottom (10) Cross-sectional tapering (12) of the interior of the outer container (2) set, this tapering by correspondingly wedge-shaped profiles (13) on the outer wall (14) of the inner container (1) and the Inner wall (15) of the outer container (2) is effected.
Durch die Dimensionierung des Außenbehälters (2) auf Abschirmwandstärke besitzt dieser eine sehr hohe mechanische Festigkeit und ist so weitgehend gegen Beschädigungen bei Transportunfällen geschützt. Außerdem ist er durch das Fehlen eines wärmeübertragenden Gases oder Flüssigkeit zwischen Innen- (1) und Außenbehälter (2) im Normalbetrieb drucklos, so daß keine Dichtungsprobleme auftreten. Die Wärmeübertragung erfolgt über den schmalen Spalt zwischen den beiden Behältern, vorzugsweise jedoch über die sich berührenden Profile (13) auf der Außenwand (14) des Innenbehälters (1) und der Innenwand (15) des Außenbehälters (2). Der Spalt zwischen Außenbehälter (2) und Innenbehälter (1) wird im Deckelbereich durch ein Dichtelement (5) so abgedichtet, daß beim Beladen des Behälters keine Kontamination der Außenseite des Innenbehälters erfolgen kann. Der Innenbehälter wird über Niederhalter (6), deren Aufnahmen in entsprechenden Aussparungen (16) des Außenbehältermantels (11) untergebracht sind, so im Mantel (11) des Außenbehälters axial fixiert, daß der Deckel (4) und damit die im Deckel (4) sich befindende Dichtung (17) des Außenbehälters (2) nicht belastet wird.Due to the dimensioning of the outer container (2) to the shielding wall thickness, it has a very high wall thickness mechanical strength and is thus largely protected against damage in the event of transport accidents. aside from that it is due to the lack of a heat transferring gas or liquid between interior (1) and Outer container (2) depressurized in normal operation, so that no sealing problems occur. The heat transfer takes place over the narrow gap between the two containers, but preferably over the contacting profiles (13) on the outer wall (14) of the inner container (1) and the inner wall (15) of the Outer container (2). The gap between the outer container (2) and the inner container (1) opens in the lid area a sealing element (5) sealed so that when loading the container no contamination of the outside of the Inner container can be done. The inner container is held by hold-down devices (6), the receptacles of which are in corresponding Recesses (16) of the outer container jacket (11) are accommodated, so in the jacket (11) of the outer container axially fixed that the cover (4) and thus the seal (17) of the outer container located in the cover (4) (2) is not charged.
Die erfindungsgemäße Behälterkombination besitzt einen relativ dünnwandigen Innenbehälter, der einfach und billig und in großen Serien, beispielsweise aus handelsüblichem Rohrmaterial, herstellbar ist. An einen Lagerbehälter werden hohe Ansprüche bezüglich der Dichtigkeit gestellt. Es ist aber bekanntermaßen schwierig, die üblichen Prüfverfahren, wie Röntgen- und Ultraschallprüfung, bei dickwandigen Behältern durchzuführen. Bei den relativ dünnwandigen Behältern bereiten diese Prüfverfahren keine Probleme. Der Außenbehälter (2) erfüllt in Verbindung mit dem Außenbehäiterdeckel (4) alle in der Behälterzulassung für T)p ß-Behälter gestellten Anforderungen hinsichtlich der Handhabung, der mechanischen Integrität, der Wärmeabfuhr, der Dichtigkeit und der Abschirmung beim normalen Transport und beim Unfall. Dieser Außenbehälter (2) kann aus allen in der Praxis und HerThe container combination according to the invention has a relatively thin-walled inner container which can be produced simply and cheaply and in large series, for example from commercially available pipe material. High demands are made on a storage container in terms of tightness. However, it is known to be difficult to carry out the usual test methods, such as X-ray and ultrasonic testing, on thick-walled containers. These test methods do not cause any problems with the relatively thin-walled containers. The outer container (2) is satisfied in connection with the Außenbehäiterdeckel (4) all in the container approval for T) p SS container set requirements regarding the Ha n dhabung, mechanical integrity, the heat dissipation, the tightness and the shield during normal transport and Accident. This outer container (2) can from all in practice and Her
Literatur bekannten Werkstoffen und Werkstoffkombinationen, wie Schmiedestahl, Gußeisen, Blei, abgereichertes Uran, Kupfer oder Kunstharz gefertig sein.Materials and material combinations known from the literature, such as forged steel, cast iron, lead, depleted Uranium, copper or synthetic resin.
Da der Außenbehälter (2) nur für Transporte eingesetzt wird und ihm beliebig viele Innenbehälter (1) zugeordnet werden können, sind für ein Lagerkonzept nur sehr geringe Stückzahlen für den Außenbehälter (2) erforderlich. Man kann daher besonders hohe Anforderungen an Materialauswahl, Konstruktion, Fertigung und Prüfung setzen, ohne das gesamte Lagerkonzept nennenswert zu verteuern. Diese Sicherheitsreserven beim Transport, dem risikoreichsten Teil in der gesamten Lagerstrategie, sind sehr wertvoll.Since the outer container (2) is only used for transports and has any number of inner containers (1) can be assigned, for a storage concept only very small numbers of pieces are required for the outer container (2) necessary. You can therefore place particularly high demands on the selection of materials, construction, and production and testing without making the entire storage concept significantly more expensive. These safety reserves in transportation, the riskiest part of the entire storage strategy, are very valuable.
Besondere Anforderungen werden bei einem Lagerbehälter an die Abdichtung gestellt, niese Dichtung soll während der gesamten Lagerzeit gleichbleibend gute Dichteigenschaften besitzen, da durch die Ansammlung vieler Lagerbehälter auch Leckraten, die für Einzeltransportbehälter zugelassen sind, zu nennenswerten Aktivitäisabgaben führen würden.Special requirements are placed on the seal of a storage container, the seal should Have consistently good sealing properties during the entire storage time, because of the accumulation Many storage containers also have leak rates that are approved for individual transport containers Activity taxes would lead.
Voraussetzung für das Anbringen einer solchen Dichtung ist eine gute Zugänglichkeit dieser Dichtung. Die vorliegende Behälterkombination erlaubt diese Zugänglichkeit in hervorragender Weise dadurch, daß der Deckel (3) des Innenbehälters (1) als Abschirmdekkel ausgeführt ist. Daher ist, solange der Innenbehälter (1) sich noch im Außenbehälter (2) befindet, die abzudichtende Stelle frei zugänglich und die für die Lagerung erforderliche dauerhafte Abdichtung kann angebracht werden, ohne daß hierzu fernbediente Einrichtungen und eine Heiße Zelle oder ein Wasserbecken zum radiologischen Schutz erforderlich sind.A prerequisite for attaching such a seal is good accessibility to this seal. The present container combination allows this accessibility in an excellent manner in that the cover (3) of the inner container (1) is designed as a shielding cover. Therefore, as long as the inner container (1) is still in the outer container (2), the point to be sealed is freely accessible and the Storage required permanent seal can be attached without this being remotely controlled Facilities and a hot cell or pool of water for radiological protection are required.
Der Innenbehälter (1) und der Abschirmdeckel (3) sind zusätzlich mit einer Dichtung (8) gedichtet. Diese Dichtung (8) wird vor allem durch das Eigengewicht des stehenden Behälters wirksam und verhindert eine Kontamination des Raumes zwischen dem Außenbehälterdeckel (4) und dem Innenbehälterdeckel (3). Daher ist es möglich, die für die Lagerung erforderliche dauerhafte Dichtung erst am Lagerort anzubringen.The inner container (1) and the shielding cover (3) are also sealed with a seal (8). These Seal (8) is mainly effective due to the dead weight of the standing container and prevents a Contamination of the space between the outer container lid (4) and the inner container lid (3). Therefore it is possible to apply the permanent seal required for storage at the storage location.
Dies hat den Vorteil, daß diese für die Sicherheit der Lagerung wichtige Arbeit immer von der gleichen Mannschaft an einer stationären Einrichtung vorgenommen werden kann, nicht jedes Kernkraftwerk mit Einrichtungen hierfür ausgerüstet werden muß und die routinemäßige Beladung im Kernkraftwerk nicht behindert wird.This has the advantage that this work, which is important for the safety of storage, is always carried out by the same Team can be made at a stationary facility, not every nuclear power plant with Facilities must be equipped for this and routine loading in the nuclear power plant does not is hindered.
Diese Abdichtung des Spaltes zwischen den Innenbehälter (1) und dem Außenbehälter (2) durch die Dichtung (5) hat den Vorteil, daß der Innenbehälter (1) vor dem Einsetzen in die Lagerabschirmung nicht dekontaminiert werden muß. Es fällt daher beim bestimmungsgemäßen Betrieb im Lager kein Sekundärabfall an, der zusätzliche Entsorgungseinrichtungen und damit höhere Betriebskosten erfordern würde.This sealing of the gap between the inner container (1) and the outer container (2) by the Seal (5) has the advantage that the inner container (1) is not inserted into the bearing shield before it is inserted must be decontaminated. There is therefore no secondary waste in the warehouse during normal operation that would require additional disposal facilities and thus higher operating costs.
Zur dauerhaften Abdichtung für die Lagerung kann der Innenbehälter (1) und Abschirmdeckel (3) je mit einem Anschweißende (9) versehen werden, an denen sie für die Lagerung gasdicht verschweißt oder verlötet werden können.The inner container (1) and shielding cover (3) can each come with a permanent seal for storage a weld-on end (9) to which they are welded or soldered gas-tight for storage can be.
Der Spalt zwischen Innenbehälter (1) und Deckel (3) kann jedoch auch so ausgebildet werden, daß er mit einem niedrig schmelzenden Metall ausgegossen werden kann.The gap between the inner container (1) and cover (3) can, however, also be designed so that it is with a low-melting metal can be poured.
Das Entleeren und Spülen des Innenbehälters wird auf bekannte Weise durchgeführt.The inner container is emptied and rinsed in a known manner.
Der Innenbehälter (1) muß während des Transportes im Außenbehälter (2) so fixiert sein, daß auch unter Unfallbedingungen der Transportdeckel (4) und dessen Dichtsystem (17) durch den Innenbehälter (1) und dessen Inhalt nicht belastet werden. Dies wird mit einemThe inner container (1) must be fixed during transport in the outer container (2) so that also under Accident conditions of the transport cover (4) and its sealing system (17) through the inner container (1) and its content will not be encumbered. This will be done with a
ίο Niederhalter (6) gelöst, dessen am Umfang verteilte Pratzen in entsprechenden Aussparungen (16) des Mantels (U) des Außenbehälters (2) passen und der durch Verdrehen nach dem Bajonettprinzip am Behälter befestigt wird. Die Sicherung gegen Verdrehen wird durch einschraubbare Spannelemente (7) erreicht, die gleichzeitig den Abschirmdeckel (3) verschließen. Die Spannelemente (7) können Federpakete zum Ausgleich der Längendehnung des Innenbehälters enthalten.ίο Hold-down device (6) released, its distributed around the circumference Claws fit into corresponding recesses (16) of the jacket (U) of the outer container (2) and the is attached to the container by twisting according to the bayonet principle. The protection against twisting is achieved by screw-in clamping elements (7), which at the same time close the shielding cover (3). The clamping elements (7) can be spring assemblies to compensate for the elongation of the inner container contain.
Der Außenbehälter (2) kann vorteilhafterweise Kühlanschlüsse (18) besitzen, die mit spiralig angeordneten Kühlkanälen (19) an der inneren Oberfläche des Außenbehälters (2) verbunden sind. So ist es möglich, den Behälterinhalt vor dem Entleeren in einer Wiederaufarbeitungsanlage zu kühlen, ohne daß der Innenbehälter (1) geöffnet werden muß. Die Kühlanschlüsse (18) können auch während des Transports an einen Kühlkreislauf angeschlossen sein, so daß die Brennelementtemperatur beim Transport gesenkt wird.The outer container (2) can advantageously have cooling connections (18) which are arranged in a spiral Cooling channels (19) are connected to the inner surface of the outer container (2). So it is possible to cool the contents of the container in a reprocessing plant before emptying, without the Inner container (1) must be opened. The cooling connections (18) can also be connected during transport be connected to a cooling circuit, so that the fuel element temperature is lowered during transport.
jo Besonders vorteilhaft ist es, die Profile (13) auf der Innenwand (15) des Außenbehälters (2) hohl auszubilden und in den Kühlkreislauf über die Kühlkanäie (19) zu integrieren.jo is particularly advantageous to the profiles (13) on the Inner wall (15) of the outer container (2) to be hollow and to be fed into the cooling circuit via the cooling ducts (19) integrate.
Der Deckel (3) des Innenbehälters (1) kann mehrteilig ausgeführt sein und beispielsweise aus einem dünnwandigen eigentlichen Deckelteil und einem dickwandigen Abschirmteil bestehen. Dadurch kann auch der Abschirmteil mehrfach verwendet werden, da er bei der Lagerung in entsprechenden Lagern nicht benötigt wird.The lid (3) of the inner container (1) can be constructed in several parts and, for example, from a thin-walled one actual cover part and a thick-walled shielding part exist. This also allows the shielding part can be used several times, as it is not required for storage in appropriate warehouses will.
Die Wärme wird vom Innenbehälter (1) zum Außenbehälter (2) durch freie Konvektion und Strahlung
übertragen.
Ein zusätzliches Wärmeträgermedium, das im Störfall versagen kann, ist nicht erforderlich.The heat is transferred from the inner container (1) to the outer container (2) by free convection and radiation.
An additional heat transfer medium, which can fail in the event of a malfunction, is not required.
Nach dem Beladen des Innenbehälters (1) erwärmt sich der Innenbehälter zunächst schneller als der Außenbehälter (2), so daß der herstellungsbedingte Spalt zwischen Innen- und Außenbehälter kleiner und damit der Wärmeübergang besser wird.After the inner container (1) has been loaded, the inner container initially heats up faster than the inner container Outer container (2), so that the manufacturing gap between the inner and outer container is smaller and so that the heat transfer is better.
Noch besserer Wärmeübergang wird erzielt, wenn der Innenbehälter (1) über die ganze Länge gehende keilförmige Profile (13) besitzt, die in entsprechende keilförmige Profile (13) des Außenbehälters (2) passen,Even better heat transfer is achieved if the inner container (1) has wedge-shaped profiles (13) extending over the entire length, which are in corresponding wedge-shaped profiles (13) of the outer container (2) fit,
so daß zwischen Innen- und Außenbehälter immer metallische Berührung und damit metallische Wärmeleitung stattfindetso that there is always metallic contact between the inner and outer container and thus metallic heat conduction takes place
Die Toleranz zwischen Innen- und Außenbehälter wirkt sich dann durch unterschiedliche Lage von Innen- und Außenbehälter aus und muß über die Dichtung (5) ausgeglichen werden.The tolerance between the inner and outer container is then affected by the different position of the inner and outer container and must be compensated via the seal (5).
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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